大理岩圆锥破反击破和立轴破的制砂工艺试验研究

1、2 0 1 3 年 7 月RiverJuly， 2013大理岩圆锥破、反击破 和立轴破 的制砂工艺 试验研究罗作仟 ，刘佑枝（ 葛洲坝集团 第五工程有限公司，湖北 宜昌 443002）摘要： 针对锦屏水电站三滩大理岩 加工性能差、破碎后原状砂石粉含量高的问题，采用三滩右岸砂石系统已有设备或新增工艺设备，在更宽的 范围内开展了大理岩圆锥破、反击破 和立轴破 的制砂工艺 试验研究。结 果表明，不同类型的破碎设备在改变运 行工况时 只对成砂率有影响， ，对原状砂的级配和石粉含量影响不大。其工程经验可为类似岩石制砂研究提供技术参考。关 键 词： 大理岩制砂; 设备选型; 立轴 破制砂; 石粉含量; 锦

2、屏一级水电站中图法分类号： TV53 文献标志码： A333锦屏一级水电站三滩右岸人工骨料生产系统采用大理岩制砂，主要供应锦屏一级和二级水电站所需细骨料约 470 万 t，系统生产的料源为三滩右岸大理岩料场的大理岩 该料场地层为三叠系中上统杂谷脑组第，二段第 7、8 层大理岩，岩性以灰色中细晶大理岩、浅灰 灰白色细晶大理岩为主，夹白色中晶大 理岩条带。灰色中细晶大理岩和浅灰 灰白色细晶大理岩岩块新鲜较坚硬； 白色中晶大理岩条带含量约 20% 30% ，岩块强度偏低，锤击后易成粉末。料场原岩试验成果表明： 灰 色 中细 晶大 理 岩饱 和 密度 为 2 69 2 70g / cm ，饱和吸水率为

3、 0 14% 0 21% ，饱和抗压强度为 51 5 86 1 MPa，平均值 65 4 MPa，软化系数 0 76 0 94； 浅 灰 灰白 色 细晶 大 理岩 干密 度 为 2 70g / cm ，饱和吸水率为 0 18% 0 20% ，饱和抗压强度为 75 3 76 2 MPa，软化系数为 0 80； 白色中晶大理岩呈条带或透镜体夹层，单层厚度薄，取样困难，仅 1组试 验值，饱 和 密度 为 2 69 g / cm ，饱和 吸 水 率为0 14% ，饱和抗压强度为 56 6 MPa，软化系数为 0 89。占总量 20% 30% 的白色中晶大理岩，以及灰色中细晶大理岩、中颗粒较粗的中晶大理

4、岩的饱和抗压强度偏低，其值小于 60 MPa，其矿物成分主要由细粒（ 粒径0 02 0 05 mm） 方解石组成（ 98% 以上） ，含少量白云石。收稿日期： 2013 05 22锦屏水电站三滩右岸大理岩料场的大理岩加工性能差，经破碎机破碎后，小于 5 mm 原状砂中各粒径级配有所差异，但总体趋势基本一致，其中原状砂的石粉含量约为 40% ，破碎机生产出来的原状砂，存在细度模数小 砂的成品率低等问题、 。本文对不同类型的破碎机在不同工况下生产的大理岩原状砂的细度模数、石粉含量、砂的颗粒级配变化等进行了试验研究，为砂石系统生产运行最优设备选择提供依据。1 料源与试验方法1 1 料 源试验料源采用

5、三滩料场上部 2 175 2 190 m 高程范围内开挖的新鲜大理岩。1 2 试验方法从破碎原理上讲 物料破碎主要分挤压， 、剪切型破碎和碰撞、打击型破碎两大类。从理论和工程实际使用情况看，挤压、剪切型破碎机（ 如颚破、旋回破、圆锥破等） 破碎时不易造成过度 粉碎，粉料少； 碰撞、打击型破碎机（ 如反击破、锤破、立式冲击破、棒磨机等） 破碎时破碎比大，产品细，粒形好，但易产生粉料。根据以上原理，为在更宽的范围内进一步研究三滩右岸大作者简介： 罗作仟，男，总工程师 ，高级工程 师，主 要从事 水利水 电工程 施工组 织设 计与施 工管 理工作。 E mail: 523820165qq com第

6、14 期罗作仟，等： 不同破碎设备对大理岩制砂质量影响的试验研究55理岩制砂工艺，以改善 成品砂的质量，尤其是中间级配、石粉含量、细度模数等指标的改善，并提高制砂的成品率，此次试验由三滩右岸人工骨料生产系统承担，试验内容见表 1。（ 1） 试验研究中碎圆锥破碎机在不同的排料口径下，所生产原状砂的细度模数、石粉含量、砂的颗粒级配变化情况，并根据试验结果推断三滩系统使用圆锥破作为中碎设备的可行性及进一步开展超细碎圆锥破制砂试验的必要性。（ 2） 试验研究中碎反击破碎机在不同的排料口径或不同转速下，所生产原状砂的细度模数、石粉含量、砂的颗粒级配变化情况，并根据试验结果推断三滩系统使用反击破作为中碎设

7、备的可行性及进一步开展反击破制砂试验的必要性。（ 3） 试验研究立轴破碎机在不同线速度、不同的铁砧角度及不同进料量情况下，所生产原状砂的细度模数、石粉含量、砂的颗粒级配变化情况，并根据试验结果确定立轴破的最佳线速度、进料量和铁砧角度。表 1 试验内容试验设备 试验项目 进料粒径/mm 说明H4800MC圆锥破 调整排料口口径，分析破碎物料颗粒级配 40 80 安装在中碎车间NP1315 反击破 调整反击破线速度和排料口口径 分析破， 40 300 线速度按40m /s 和 35m/s碎物料颗粒级配 试验PL9500 立轴破 62，58，55m /s 和更换铁砧试验 3 402 结果与讨论2 1

8、 反击破与圆锥破试验在中碎车间布置了 2 台反击破碎机和 1 台圆锥破碎机，主要针对中碎反击破和圆锥破在不同排料口径和反击破不同线速度情况下的成砂率及原状砂石粉含量进行对比试验 结果表明， ：（ 1） 反击破和圆锥破的成砂率均较高，且成砂率波动较大。（ 2） 中碎反击破 NP1315 降低线速度 后，成砂率约减少了 50% ，但原状砂的石粉含量基本没有变化。（ 3） 圆锥破在排料口径较小时，成砂率非常高，排料口径加大后，成砂率有所降低，但原状砂石粉含量仍然很高。（ 4） 中碎反击破 NP1315 降低线速度 后，成砂率降低，但 40 80 mm 超径石含量明显增加，若采用 35m / s 的线

9、速度，循环量将增大，但整个中碎成砂率和成粉总量均没有减少。（ 5） 反击破调整速度后，对原状砂的石粉含量改变不明显，相比较而言，反击破的原状 砂石粉含量稍低，但区别不大。立轴 20 40 5 20mm/ mm/成砂率/ 细度 石粉% %通过对不同工况条件下反击破和圆锥破破碎试验结果的分析 限于三滩料场岩石的加工特性， ，不同工况下生产的原状砂石粉含量没有质的改变。因此，没必要进一步开展超细碎圆锥破和反击破制砂试验。2 2 立轴破制砂试验立轴破是采用碰撞、打击型的破碎原理制砂的破碎设备。锦屏水电站三滩右岸大理岩制 砂易产生粉料，从理论上分析，可能是物料碰撞或 打击的速度过大、或碰撞破碎次数过多等

10、原因造成的。针对三滩右岸大理岩的特性 是否存在一个理论速度使物料能够，破碎又不过度粉碎，有待进一步试验研究，为此，对立轴破制砂进行了以下试验。（ 1） 调整立轴破线速度和进料量，以研究三滩右岸大理岩加工过程是否存在由于立轴破转速过高而过粉碎的问题。（ 2） 采用波纹状和平板形式铁砧，以研究不同形状铁砧对原状砂的石粉含量及细度模数的影响。（ 3） 对于易碎物料，当破碎给料增加时，破碎腔内料的密度加大，使物料间的多次碰撞概率增加 可能导，致石粉含量增加，针对此问题，试验将立轴破铁砧更换成向下倾斜的铁砧，使之形成排料腔反射，减少与后续物料碰撞以及转子反击板的再次打击，以研究对石粉含量变化的影响。同时

11、也就 3 个和 5 个转子出料口两种情况对石粉含量变化的影响进行了研究。立轴破破碎颗粒级配试验成果见表 2。表 2 立轴破破碎颗粒级配试验成果试验 线速度/ 进料量/编号 （ m·s ） （ t·h ）% 模数 含量/%20081031 P3 6 62 1745 43 3370 6200 1 86 365 平板铁砧20081112 P3 6 62 2293 137 3292 6571 2 08 348 平板铁砧20081113 P3 6 62 2294 199 3950 5750 1 93 385 平板铁砧20081119 P3 6 62 2457 340 3670 599

12、0 1 82 419 平板铁砧20081119 P3 6 62 2449 340 3720 5930 1 80 427 平板铁砧20081112 P3 5 58 1967 195 3712 6093 2 10 322 波纹铁砧20081112 P3 5 58 2281 279 3657 6064 2 00 362 波纹铁砧20081117 P3 5 55 1262 260 3780 5960 1 98 376 波纹铁砧20081117 P3 5 55 2440 290 3960 5750 1 89 422 波纹铁砧20081119 P3 5 55 2325 310 3910 5770 1 93

13、 396 波纹铁砧20081119 P3 5 55 2706 570 3930 5500 1 87 409 波纹铁砧20090602 P3 1 62 1966 180 3440 6370 1 98 423 平板铁砧20090602 P3 3 62 2313 280 3820 5900 2 16 375 平板铁砧20090602 P3 5 55 2938 610 4580 4800 2 06 384 波纹铁砧，向下倾斜20090602 2060 6970 9 70 1 99 413 P3 5 进料级配从表 2 可知：（ 1） 石粉产出不稳定的原因，可能是料源或进料56人民长江2013 年级配不稳

14、定。（ 2），变化对三滩右岸料场大理岩原状砂级配影响较小或不。立轴破线速度降低后 成砂率下降含量变化不明显。中间级配明显3 结 语（ 3），立轴破线速度降低后，石粉含量没有变小的。，趋势甚至有变大的可能（ 4）、多次试验结果表明，不同类型的破碎设备在改变，立轴破线速度变化铁砧形式和角度改变 转运行工况时 只对成砂率有影响对原状砂的级配和石子出料口数量变化等对原状砂的石粉含量和中间级配改变均不明显。通过对立轴破碎机在不同线速度、不同的铁砧角度及不同进料量情况下生产的原状砂的细度模数、石粉含量、砂的颗粒级配变化试验研究，说明立轴破工况粉含量影响不大。因此，对于锦屏水电站三滩右岸料场大理岩，不论采用

15、何种破碎形式或破碎工况，基本上很难对原状砂的品质有质的改变，其主要原因是三滩右岸大理岩加工性能本身较差造成的。( 编辑: 徐诗银)Test study of influential factors on quality of artificial marble sand processedby various crushing equipmentsLUO Zuoqian，LIU Youzhi（ China Gezhouba Group Corporation No 5 Engineering Co ，Ltd ，Yichang 443002 China）Abstract： A large amo

16、unt of test studies on marble sand processing technology are carried out in view of poor marble perform-ance at Jinping I Hydropower Station，and the crushing equipments involve cone crusher ，impacting crusher and vertical shaftcrusher The results show that different type crushers can only influence

17、sand ratio when operating conditions change，but hardlyinfluence gradation of original rock and content of stone powder The engineering experience can be a reference for similar resear-chesKey words： sand making by marble； selection of equipment； vertical shaft crusher； content of stone powder； Jinpi

18、ng I Hy-dropower Station櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅·简 讯·人 民 长江 质 量 评 审专 家 座谈 会 在汉 召 开2013 年 7 月 10 日上午，人 民长江 质 量评审 专家座 谈会 的影响力。在汉召开。会议就办刊过程中面临 的问题和 挑战，充分 征求专 （ 2） 刊物现有栏 目 划 分较 细，且 栏 目之 间 内涵 重 叠 较多。家的意见和建议，以进 一步提 高刊 物质 量水 平，扩大 国内 外影 建议对栏目进行合理调 整或规划 使 栏目划 分应尽可 能涵盖 宽，响力。

19、泛，征稿范围更加广泛。长江水利委员会副 主任 魏山 忠主 编，网 信中 心主 任、副主 （ 3） 鼓励不同学 术观点 的争 鸣，增强刊 物的 关注 度和影 响编周少林出席了会议并发表讲话 。会议由 委副总工 、副 主编夏 力。对于学术问题，应 组织 刊登 持有 不同 观点 的文 章，引起 更仲平主持。长期担任人民长江审稿工作的长 江委老专 家 委、 广泛的讨论，活跃学术气氛、促进科技交流。外专家与委总工办、国 际合作 与科 技局 领导 以及 长科 院、设计 （ 4） 编辑部要加 强初审 环节 把关，杜 绝抄袭 和学 术不端 稿院、水文局、水保局和网信中心等 单位领导 和专家 40 多 人参加 件进入复审环节 ，使 后续审 稿过